En ny chip lader robotter forestille sig deres handlinger, før de foretager et træk

Foto af mand, der holder armen ud ved siden af ​​fungerende robotarme Realtime Robotics, Inc.

At lægge hånden foran en industrirobotarm er generelt ikke en god idé. Disse maskiner kan bevæge sig hurtigt og præcist, men de er så blinde og dumme, at de med glæde brækker et lem uden så meget som et ups.

Så det krævede lidt mod at prøve dette trick med en robotarm, der blev testet på Robotik i realtid , en startup beliggende i Bostons Seaport-kvarter. Jeg rakte frem for at opsnappe dens bevægelse, da den greb en widget fra et bord og flyttede for at lægge den i en kasse. Heldigvis holdt robotten en pause, bevægede sig behændigt rundt om min strakte arm og lagde derefter pænt genstanden i sin æske. Ingen brækkede lemmer i dag.

Denne form for yndefuld tilpasningsevne kan vise sig at være utrolig nyttig for robotindustrien. Der er nogle robotter, der kan arbejde sammen med mennesker, men de har en tendens til at være energibesparende, upræcise og af begrænset brug. De mest dygtige og kraftfulde industrielle maskiner skal stadig arbejde i meget præcist kontrollerede miljøer, væk fra bløde, knuselige mennesker.

Selvom du ikke er bekymret for at have mennesker ved siden af ​​robotten, vil du måske ændre din celle uden at pådrage dig omkostningerne ved at bringe en tekniker ind, siger Sean Murray, en robotingeniør og medstifter hos Realtime Robotics, som viste mig rundt.

Bevægelsesproblemet

En række virksomheder forsøger at finde måder at omgå dette problem. Nogle tester sensorer, der vil stoppe en kraftfuld robot i sporet, hvis den opdager en forhindring. Realtime Robotics forsøger at gå længere ved at give robotter den slags lav-niveau intelligens, der er nødvendig for at bevæge sig gennem den virkelige verden. Dette er den fysiske bevidsthed, som mennesker og dyr tager for givet, når de bevæger en arm eller et ben.

I flere forskellige rum hos Realtime tester industrirobotarme mulighederne for en ny chip, som virksomheden har udviklet for at gøre dette muligt. Når den er koblet til 3D-sensorer, lader denne chip maskinerne hurtigt overveje en række forskellige handlinger og effektivt forestille sig resultatet, før de vælger den, der passer bedst til den aktuelle opgave. I det ene rum så jeg, mens to robotter udførte balletiske præstationer af teamwork, glide rundt om hinanden og lejlighedsvis aflevere genstande.

Den grundlæggende udfordring er, at robotter er så dumme, siger George Konidaris , grundlægger og chefrobotiker hos Realtime samt assisterende professor ved Brown University i Providence, Rhode Island. Vi har denne grundlæggende motoriske kompetence, og det har robotter ikke.

Bevægelsesplanlægning er vildledende svært for en robot, blandt andet fordi hver led tilføjer en ekstra dimension til de beregninger, der skal udføres.

Lav dit træk

Virksomhedens chip overlader de matematiske beregninger bag en relativt simpel bevægelsesplanlægningsalgoritme udviklet af Konidaris og andre, mens han var på Duke University. Ved at køre beregningerne parallelt kan den dedikerede chip udføre dem mere end 10.000 gange hurtigere end en almindelig computerchip, samtidig med at den bruger mindre strøm.

Fremgangsmåden er meget smart, siger Tomas Lozano-Perez , en professor ved MIT, der rådgav Konidaris, da han var kandidatstuderende.

Dette er en del af en bredere tendens. Fremskridt inden for software og hardware begynder gradvist at øge robot-IQ, hvilket måske baner vejen for mere dygtige industrirobotter, der kan bruges på nye kraftfulde måder. Smartere robotter kunne sidde på en produktionslinje ved siden af ​​en person – for eksempel ved at finde ud af, hvordan man griber genstande, uanset hvordan de er arrangeret, og uden at skade nogen ved et uheld. Dette kan fremskynde udbredelsen af ​​automatisering på tværs af mange industrier.

Lozano-Pérez tilføjer, at bedre bevægelsesplanlægning vil være fundamentalt vigtig for fremtidens robotteknologi. Enhver robot, der vil bevæge sig målrettet rundt for at nå mål, må hellere tænke over, hvordan den skal bevæge sig, siger han. Udfordringen er, at bevægelsesplanlægning er langsom, når omgivelserne er rodet, og især når robotten har mange frihedsgrader.

Der er en anden stor potentiel anvendelse for teknologien: selvkørende køretøjer. Ligesom en robot skal planlægge sin bevægelse, hvis den skal undgå at ramme ting, skal en selvkørende bil hurtigt bestemme den sikreste rute uden om forhindringer. Realtime er allerede ved at udvikle en version af chippen med dette i tankerne. Konidaris siger, at det bør lade selvkørende køretøjer tilpasse sig hurtigt til komplikationer på vejen, hvilket måske gør dem mere sikre.

Den første test vil være, om robotarmproducenter beslutter sig for at gøre brug af Realtimes teknologi. Flere er allerede ved at teste det af. Den ultimative succes vil afhænge af, hvordan det er integreret, siger MITs Lozano-Pérez. Men det forekommer mig, at det åbner nye muligheder for design af robotsystemer.

skjule